Добыча электроэнергии: Как осуществляется производство (генерация) электрической энергии?

Производство электроэнергии

Тепловые электростанции (ТЭС)

Здесь тепловая энергия образуется при сжигании органического топлива (уголь, газ, мазут, торф, сланцы), и используется для вращения турбин, приводящих в движение электрогенератор, превращаясь таким образом, в электроэнергию.

Гидроэлектростанции (ГЭС).

Механическая энергия потока воды с помощью гидравлических турбин, вращающих электрогенераторы, преобразуется в электроэнергию.

Атомные электростанции (АЭС).

Тепловая энергия, полученная в результате цепной ядерной реакции, опять же преобразуется в электроэнергию.

В крупнейшей газодобывающей компании России «Газпром добыча Ямбург» для производства электроэнергии используют газотурбинные электростанции (ГТЭС), один из видов ТЭС. Это современные, высокотехнологичные установки, генерирующие тепловую энергию и электричество.

Газотурбинные установки (ГТУ) используются в любых климатических условиях как основной или резервный источник тепла и электроэнергии для бытовых и производственных объектов.

В зависимости от рабочего режима ГТУ, меняется топливо. В обычном режиме они работают на газе, а в резервном (аварийном) – на дизельном топливе.
ГТУ работают на одном или нескольких газотурбинных двигателях (силовых агрегатах). Они связаны с электрогенератором и образуют единый энергетический комплекс.

ГТУ работают на одном или нескольких газотурбинных двигателях (силовых агрегатах). Они связаны с электрогенератором и образуют единый энергетический комплекс.

«Умникам и умницам»

Воздушный компрессор газотурбинной электростанции сжимает атмосферный воздух, повышая его давление, и непрерывно подает его в камеру сгорания.

Туда же непрерывно подается необходимое количество топлива – газа. Смесь воспламеняется. При сгорании газовоздушной смеси образуется энергия в виде потока раскаленных газов температурой 900-1200°С. Этот поток с высокой скоростью устремляется на рабочее колесо турбины и вращает его.

Вращательная кинетическая энергия через вал турбины приводит в действие компрессор и электрический генератор.

С клемм электрогенератора произведенное электричество через трансформатор направляется в электросеть, к потребителям энергии.

Сгенерировали рекорд: производство электроэнергии достигнет пика | Статьи

Производство электроэнергии в России по итогам 2018 года достигнет рекордных показателей за всю российскую и советскую историю. Электростанции страны выработают 1090,9 млрд кВтч, рассказали «Известиям» в Минэнерго. Это станет возможным за счет роста промышленного производства. Эксперты говорят, что максимальная выработка электроэнергии по итогам года не окажет влияния на цены на нее для потребителей.

Наиболее удачным для электроэнергетики был еще советский 1990-й, когда генерация РСФСР выдала на-гора 1082 млрд кВтч (по данным статистического сборника народного хозяйства СССР). Потом начался спад, и уже с 1993 года производство электричества упало ниже психологической отметки в 1 трлн киловатт в час, что стало одним из ярких проявлений экономического кризиса в стране. К триллиону вернулись только в 2007 году. В прошлом году объем выработки достиг 1073,7 млрд кВтч, что на 0,2% выше по сравнению с 2016 годом. В нынешнем году, если расчет Минэнерго окажется верен, она вырастет по сравнению с 2017 годом на 1,6%, а в абсолютных величинах будет побит советский рекорд 1990 года.

По данным АО «Системный оператор Единой энергетической системы» за 10 месяцев этого года, выработка электроэнергии выросла на 1,1% в сравнении с прошлым годом. Электропотребление, от которого зависит объем выработки, увеличилось на 1,2%.

На потребление электричества влияет в том числе и климатический фактор — чем холоднее на улице, тем больше потребность в электроэнергии. Но уходящий год холодным не назовешь. По предварительным данным Всемирной метеорологической организации, в нашей стране он вошел в десятку самых теплых за всю историю наблюдений в России, то есть с 1891 года. Есть, правда, и обратная сторона — в жаркую погоду тоже растет электропотребление за счет увеличения объема работы кондиционеров. Но для России такая тенденция не характерна.

— Пиковые нагрузки на энергосистему в России зимой не сравнить с летними, как, например, в Испании, поэтому под климатическим фактором в нашей стране понимаются в первую очередь низкие температуры, — пояснил «Известиям» директор Фонда энергетического развития Сергей Пикин. 

Более холодные, чем в прошлом году, октябрь и ноябрь довели рост выработки к 1 декабря по отношению к 2017-му до 1,3%. Такие цифры говорят о том, что даже если обещанного Минэнерго превышения на 1,6% достичь не удастся, рекорд 1990 года всё равно будет побит.

Но главная заслуга энергетического роста этого года отнюдь не погода. Руководитель группы исследований и прогнозирования аналитического агентства АКРА Наталья Порохова отметила влияние промышленных факторов на увеличение электропотребления.

— 1,6% — это очень приличный показатель. Как показывает практика, увеличение выработки на такую цифру коррелируется примерно с 2,5–3% промышленного роста, — считает она.

На основании данных по электропотреблению можно говорить об умеренном росте экономики, оценивает ситуацию Сергей Пикин.

По данным Росстата, отечественная промышленность поднялась за январь-октябрь этого года на 2,8% по сравнению с аналогичным периодом 2017-го. В Минпромторге «Известиям» уточнили, что рост промпроизводства наблюдался во всех федеральных округах. Больше всего в ЦФО — 8,5%, УрФО — 6,5% и ЮФО — 5,5%.

Успешней всего в промышленности увеличивалась добыча полезных ископаемых — годовой темп в ноябре достиг почти 8%, сказал «Известиям» заместитель генерального директора Института национальной энергетики Александр Фролов. 

— Получается любопытная взаимозависимость: сектор добычи внес свой вклад в увеличение выработки электроэнергии, а это, в свою очередь, требовало больших объемов добычи угля и газа — основного топлива для российских тепловых электростанций, обеспечивающих две трети производства электроэнергии в стране, — подчеркнул он.

Рост выработки электроэнергии по итогам года не окажет влияния на ее стоимость для потребителей, говорит Сергей Пикин.  

— Для населения стоимость электроэнергии устанавливают региональные службы по тарифам. Для крупных промышленных потребителей, приобретающих электроэнергию на оптовом рынке электроэнергии и мощности (ОРЭМ), цена определяется на ежедневных торгах в режиме РСВ (рынок на сутки вперед. — «Известия»), — пояснил он.

По его словам, рекорд выработки электроэнергии не будет оплачен за счет потребителей, как промышленников, так и физических лиц, благодаря которым он, собственно, и состоялся.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

 

Доля ВИЭ в электроэнергетике ФРГ впервые превысила 50 процентов | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW

Возобновляемая энергетика впервые произвела в Германии больше электроэнергии, чем традиционная. В 1-м квартале 2020 года возобновляемые источники энергии (ВИЭ) обеспечили свыше половины всего выработанного в стране электричества: 51,2%. Об этом сообщило 28 мая Федеральное статистическое ведомство ФРГ (Destatis).

Оно особо подчеркнуло, что в первые три месяца этого года пандемия коронавируса еще не успела «ощутимо сказаться» на немецкой электроэнергетике, снижение общей генерации на 6,6% «находится в рамках обычных колебаний».

   

Главным энергоносителем в Германии впервые стал ветер

Согласно предварительным данным, выработка электроэнергии с помощью ветра, биогаза, солнца и других ВИЭ выросла по сравнению с первым кварталом 2019 года на 14,9%, продолжая тем самым бурный рост последних лет. При этом наибольший рост показала ветряная энергетика. Всего за год она увеличила производство на 21,4%. Эксперты Destatis связывают это с тем, что первые три месяца нынешнего года в Германии было особенно много ветреных дней. Ведь установка новых ветрогенераторов в последнее время как раз застопорилась. 

В последнее время в Германии усиленно сооружали морские ветропарки

В результате ветер впервые стал основным энергоносителем в ФРГ, на него пришлось больше трети всей генерации электроэнергии: 34,9%. Доля биогаза составила 5,5%, у фотовольтаики (солнечной энергии) она выросла с 4% до 4,8%.

Одновременно произошло обвальное сокращение доли угля в немецкой электроэнергетике. Всего за год эта доля уменьшилась на треть и по итогам первого квартала составила 22,3%.

Поставки российского угля в ФРГ начали падать

Электростанции в Германии работают как на каменном, так и на буром угле. Добыча каменного угля была прекращена в ФРГ в конце 2018 года, теперь он только импортный, его главным поставщиком на немецкий рынок, причем с большим отрывом от США, Австралии и Колумбии, является Россия. На нее приходится почти половина всех поставок.

Демонстрация защитников природы против электростанции, работающей на каменном угле

Объемы импорта российского энергетического угля в Германию, особенно из Кузбасса, в последние десять лет быстро нарастали и, согласно Destatis, достигли пика в 2018 году, когда в РФ были закуплены 17,64 млн тонн. В прошлом году поставки снизились до 15,8 млн тонн, в 1-м квартале нынешнего составили 3,68 млн тонн.

Быстрое снижение роли угольных электростанций в немецкой электроэнергетике делает дальнейшее сокращение закупок российского каменного угля весьма вероятным. Одновременно оно ведет к снижению спроса и на немецкий бурый уголь, так что окончательный отказ Германии от использования в электроэнергетике угля как самого неэкологичного энергоносителя может произойти и раньше 2038 года.

Скромная доля газовых электростанций, роль АЭС падает 

Доля природного газа в немецкой электроэнергетике осталась в 1-м квартале 2020 года примерно на уровне первых трех месяцев прошлого года и составила 12,7%. Таким образом, «голубое топливо», главным поставщиком которого в Германию также является Россия, всего лишь сохраняет, но не увеличивает свою относительно скромную долю в производстве электричества. 

Трубоукладчик «Академик Черский» должен достроить газопровод «Северный поток-2»

Так что газ идет на немецком рынке главным образом на отопление и лишь небольшая его часть потребляется химической промышленностью в качестве сырья, тогда как на его использовании в качестве газомоторного топлива в ФРГ фактически поставлен крест. Из этого следует, что спрос на газ решающим образом зависит от погодных условий. Вот почему нынешняя теплая зима в Германии и других странах ЕС весьма способствовала значительному падению потребления и цен на продукцию «Газпрома».

Доля атомной энергии в немецкой электроэнергетике сократилась в 1-м квартале 2020 года на 16,9% и составляет теперь 11,6%. Так что предстоящий окончательный отказ Германии от ядерной энергии, предполагающий отключение последних немецких АЭС к концу 2022 года, не угрожает стабильности энергоснабжения в стране.

Особенно если ВИЭ и дальше будут высокими темпами наращивать свою долю в немецкой электроэнергетике. Необычайно солнечные и частично весьма ветреные апрель и май в Германии делают такой сценарий весьма реалистичным. По меньшей мере во 2-м квартале. 

Смотрите также:

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Закрытие угольных электростанций

  Правительство ФРГ решило к 2038 году прекратить использование в электроэнергетике угля — самого вредного для климата ископаемого энергоносителя. Уже в 2022 году общая мощность угольных электростанций сократится на четверть. Ускоренными темпами будут закрывать те, что работают на импортном каменном угле. За свертывание добычи бурого угля ряд регионов Германии получит многомиллиардные компенсации.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Развитие возобновляемой энергетики

  К 2030 году 65% потребляемой в Германии электроэнергии должны производиться из возобновляемый источников (ВИЭ), прежде всего — с помощью ветра и солнца. На момент принятия программы в сентябре 2019 года этот показатель составлял около 43%. Среди мер стимулирования развития ВИЭ — повышение материальной заинтересованности местных органов власти в установке на своей территории ветрогенераторов.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Введение сертификатов на выбросы CO2

  Тот, кто выбрасывает в атмосферу значительные объемы парниковых газов, должен за это платить. Таков смысл системы CO2-сертификатов, введенной в Европейском Союзе еще в 2005 году для промышленных предприятий. В Германии с 2021 года приобретать подобные сертификаты обязаны будут также компании, продающие потребителям различные виды топлива. В результате оно должно подорожать.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Повышение цен на топливо

  Цена CO2-сертификатов, согласно правительственной программе, будет в 2021-25 годах планомерно расти. Это должно привести к постепенному удорожанию, в частности, бензина и дизельного топлива на заправочных станциях. Цель правительственной программы — подтолкнуть автомобилистов к более экономному расходованию нефтепродуктов и, в конечном счете, к переходу на экологичные виды транспорта.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Стимулирование электромобильности

  Правительство ФРГ расширило и продлило до 2025 года программу стимулирования покупки полностью электрических автомобилей и заряжаемых от розетки плагин-гибридов. Так, скидка на электромобили по цене до 40 тысяч евро увеличена с 4 до 6 тысяч евро, для более дорогих моделей она составляет 5 тысяч евро. Одновременно решено в 2020-21 годах установить 50 тысяч новых общедоступных станций зарядки.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Увеличение налога на авиабилеты

  Выбросы от работы авиадвигателей весьма способствуют парниковому эффекту, поэтому правительство ФРГ стремится сократить число авиаперелетов, особенно внутри Германии и Европы. Один из пунктов программы защиты климата — повышение с 1 апреля 2020 года налога на авиабилеты. В частности, на 5,65 евро до 13,03 евро при вылете из аэропортов на территории Германии по внутриевропейским маршрутам.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Налоговые льготы железной дороге

  Чем больше пассажиров предпочтут автомобилям, междугородним автобусам и самолетам электропоезда, тем лучше для климата, считает правительство ФРГ. Один из пунктов его программы — снижение НДС на железнодорожные билеты с 19% до льготных 7% с 1 января 2020 года и, в результате, их удешевление в поездах дальнего следования на 10%. Недополученные налоги казне компенсирует сбор с авиапассажиров.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Запрет дизельного отопления домов

  Значительные выбросы CO2 возникают при обогреве зданий. Во многих немецких домах, прежде всего — индивидуальных, все еще действуют отопительные системы на мазуте или солярке, зачастую очень старые и малоэффективные. Государство готово взять на себя 40% расходов на их замену современными экологичными технологиями. А с 2026 года установка дизельных котлов будет вообще запрещена.

• Защита климата в Германии: программа правительства до 2030 года

  Поддержка энергосберегающего жилья

  Чем больше в здании применяется энергосберегающих технологий, тем меньше энергии требуется для его отопления. Поэтому с 2020 года правительство Германии в рамках программы защиты климата будет предоставлять налоговые льготы всем домовладельцам за установку в окнах энергосберегающих стеклопакетов и за теплоизоляцию стен и крыши.

  Автор: Андрей Гурков

 

35 Обеспечение электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха / КонсультантПлюс

	Обеспечение электрической энергией, газом и паром; кондиционирование воздуха
	Производство, передача и распределение электроэнергии Эта группировка включает: — производство и передачу электроэнергии от генерирующих объектов к центрам распределения, а также распределение электроэнергии до потребителя
	Производство электроэнергии Эта группировка включает: — производство электрической энергии на всех видах электростанций (тепловых, атомных, гидроэлектростанциях, блок-станциях и электростанциях, работающих на возобновляемых источниках энергии) Эта группировка не включает: — производство электрической энергии через сжигание отходов, см. 38.21
	Производство электроэнергии тепловыми электростанциями, в том числе деятельность по обеспечению работоспособности электростанций
	Производство электроэнергии гидроэлектростанциями, в том числе деятельность по обеспечению работоспособности электростанций
	Производство электроэнергии атомными электростанциями, в том числе деятельность по обеспечению работоспособности электростанций
	Производство электроэнергии, получаемой из возобновляемых источников энергии, включая выработанную солнечными, ветровыми, геотермальными электростанциями, в том числе деятельность по обеспечению их работоспособности
	Передача электроэнергии и технологическое присоединение к распределительным электросетям Эта группировка включает: — передачу электроэнергии от генерирующих объектов к распределительным системам путем обеспечения работоспособности (эксплуатации) объектов электросетевого хозяйства Эта группировка также включает: — процедуру технологического присоединения энергопринимающих устройств (энергетических установок) юридических и физических лиц (энергопринимающих устройств) к электрическим сетям сетевой организации
	Передача электроэнергии
	Технологическое присоединение к распределительным электросетям
	Распределение электроэнергии Эта группировка включает: — обеспечение работы распределяющей системы (т. е. системы, состоящей из линий, столбов, счетчиков и электропроводов), которая передает электроэнергию, полученную от генерирующего сооружения или системы передачи электроэнергии конечному потребителю
	Торговля электроэнергией Эта группировка включает: — продажу электроэнергии пользователю; — контроль над подачей электроэнергии и пропускной способностью
	Производство и распределение газообразного топлива Эта группировка включает: — производство газа и распределение природного или синтетического газов потребителю по газораспределительным сетям Эта группировка также включает: — деятельность участников рынка или брокеров, которые организуют продажу природного газа по распределительным системам, которыми управляют третьи лица Эта группировка не включает: — деятельность по организации работы газопроводов, соединяющих производителей с газораспределительными предприятиями, либо городские центры между собой, вместе с прочей деятельностью транспортировки по трубопроводам, см. 49.50
	Производство газа Эта группировка включает: — выработку газа для поставки, получаемого посредством карбонизации угля, от побочных продуктов сельского хозяйства или от иных отходов; — производство газообразного топлива с определенной удельной теплотой сгорания путем очистки и смешивания газов различного типа, включая природный газ Эта группировка не включает: — добычу природного газа, см. 06.20;- работу коксовых печей, см. 19.10;- производство очищенных нефтепродуктов, см. 19.20;- производство промышленных газов, см. 20.11
	Газификация угля
	Газификация антрацита
	Газификация каменного угля за исключением антрацита
	Газификация бурого угля (лигнита)
	Сжижение углей
	Сжижение антрацита
	Сжижение каменного угля за исключением антрацита
	Сжижение бурого угля (лигнита)
	Распределение газообразного топлива по газораспределительным сетям Эта группировка включает: — распределение газообразного топлива всех видов по газораспределительным сетям Эта группировка не включает: — транспортировку газа (на дальние расстояния) по трубопроводам, см. 49.50
	Распределение природного, сухого (отбензиненного) газа по газораспределительным сетям
	Распределение природного, сухого (отбензиненного) газа по газораспределительным сетям по тарифам, регулируемым государством
	Распределение природного, сухого (отбензиненного) газа по газораспределительным сетям по тарифам, не регулируемым государством
	Распределение сжиженных углеводородных газов по газораспределительным сетям
	Распределение сжиженных углеводородных газов по газораспределительным сетям по тарифам, регулируемым государством
	Распределение сжиженных углеводородных газов по газораспределительным сетям по тарифам, не регулируемым государством
	Торговля газообразным топливом, подаваемым по распределительным сетям Эта группировка включает: — продажу газа пользователю по газораспределительным сетям; — деятельность брокеров или агентов газового рынка, которые организуют продажу природного газа по распределительным системам, которыми управляют третьи лица; — товарный и транспортный обмен на газообразные виды топлива Эта группировка не включает: — оптовую торговлю газообразным топливом, см. 46.71;- розничную торговлю газом в баллонах, см. 47.78;- прямую продажу топлива, см. 47.99
	Торговля природным, сухим (отбензиненным) газом, подаваемым по распределительным сетям
	Торговля природным, сухим (отбензиненным) газом, подаваемым по распределительным сетям по регулируемым государством ценам (тарифам)
	Торговля природным, сухим (отбензиненным) газом, подаваемым по распределительным сетям по не регулируемым государством ценам (тарифам)
	Торговля сжиженными углеводородными газами, подаваемыми по распределительным сетям
	Торговля сжиженными углеводородными газами, подаваемыми по распределительным сетям по регулируемым государством ценам (тарифам)
	Торговля сжиженными углеводородными газами, подаваемыми по распределительным сетям по не регулируемым государством ценам (тарифам)
	Производство, передача и распределение пара и горячей воды; кондиционирование воздуха
	Производство, передача и распределение пара и горячей воды; кондиционирование воздуха Эта группировка включает: — производство, передачу и распределение пара и горячей воды для теплоснабжения, мощности и прочих целей, в том числе тепловыми, атомными и прочими электростанциями и промышленными блок-станциями, а также котельными; — производство и распределение охлажденного воздуха; — производство и распределение охлажденной воды для целей охлаждения; — производство льда в пищевых и непищевых целях (например, в целях охлаждения)
	Производство пара и горячей воды (тепловой энергии)
	Производство пара и горячей воды (тепловой энергии) тепловыми электростанциями
	Производство пара и горячей воды (тепловой энергии) атомными электростанциями
	Производство пара и горячей воды (тепловой энергии) прочими электростанциями и промышленными блок-станциями
	Производство пара и горячей воды (тепловой энергии) котельными
	Производство охлажденной воды или льда (натурального из воды) для целей охлаждения
	Передача пара и горячей воды (тепловой энергии)
	Распределение пара и горячей воды (тепловой энергии)
	Обеспечение работоспособности котельных
	Обеспечение работоспособности тепловых сетей
	Торговля паром и горячей водой (тепловой энергией)

Обзор – О Компании – СУЭК

СУЭК — одна из крупнейших интегрированных энергетических компаний мира, ведущий производитель угля, тепла и электроэнергии и один из крупнейших вагонных и портовых операторов в России. Наши конкурентные преимущества: вертикально интегрированная бизнес-модель с обширными запасами угля высокого качества, рентабельные добывающие активы и современные обогатительные фабрики с системой контроля качества, высокоэффективные электростанции и развитая сбытовая сеть, широкий спектр угля с низким содержанием серы и азота, а также выгодное географическое расположение и представительство на всех ключевых рынках.

Наша миссия — способствовать обеспечению энергетических потребностей мирового сообщества и создавать ценность для всех заинтересованных сторон. Мы достигаем поставленных целей благодаря безопасной, эффективной добыче угля и четкой организации поставок широкого ассортимента нашей продукции потребителям из 49 стран мира, а также тепла и электроэнергии в дома более 5,5 миллионов россиян.

Наша мультипродуктовая вертикально интегрированная бизнес-модель, обеспечивает стабильный денежный поток и помогает нам оставаться одной из лидирующих энергетических компаний России и крупнейших угледобывающих компаний мира.

• № 1 в России и № 6 в мире по объему производства угля — 101,2 млн тонн в 2020 году
• № 4 по объему международных продаж угля — 53,8 млн тонн в 2020 году
• № 5 по объему запасов угля — 7,5 млрд тонн
• № 3 по выработке тепловой энергии в России — 43,7 млн Гкал в 2020 году
• Ведущий поставщик тепла и электроэнергии в России — 17,5 ГВт установленная электрическая мощность
• Входит в топ-3 российских стивидорных компаний и в топ-5 по объему вагонного парка среди российских операторов полувагонов

Мы создаем долгосрочную ценность для всех стейкхолдеров на каждом этапе нашего вертикально интегрированного операционного цикла — от добычи, обогащения, транспортировки и перевалки до производства энергии, продажи и сбыта.

Ключевые активы компании:

• 27 шахт и разрезов
• 10 обогатительных фабрик и установок
• 27 ТЭС
• 5 портов
• Более 55 000 полувагонов и вагонов-хопперов под управлением
• Более 77 000 сотрудников

Часть наших производственных и портовых активов расположена на востоке России, что дает нам дополнительные конкурентные преимущества при поставках в Азию, снижая стоимость транспортировки.

Мы планируем и дальше укреплять свои позиции за счет развития угледобывающих и обогатительных мощностей, транспортно-логистической инфраструктуры, модернизации электростанций и внедрения инноваций по всем направлениям деятельности компании.

Основные способы генерации электроэнергии в России

Чтобы более точно прогнозировать производственные показатели, выручку и себестоимость генерирующих компаний для их последующего фундаментального анализа, необходимо понимать как производится электроэнергия и какие факторы влияют на ее выработку.

Производство электроэнергии

Электрическая энергия, по большей части, образуется за счет механической энергии от вращения турбины. Отличия лишь в том, за счет чего приводится в движение эта турбина.

Производство электроэнергии можно разделить по способам получения на 2 основных типа: из невозобновляемых источников энергии (использование в качестве топлива такого сырья как природный газ, уголь, мазут или дизельное топливо) и из возобновляемых источников энергии, где в качестве ресурсов используется энергия воды, ветра, солнца и пр.

Еще есть атомная энергетика, где в качестве источника электроэнергии используется ядерная энергия, выделяемая при делении атомов. Подробно рассмотрен этот тип не будет, т.к. в России все атомные электростанции (АЭС) принадлежат государственной корпорации «Росатом», акции которой не котируются на Московской бирже.

Тепловая генерация

К производству электроэнергии из невозобновляемых источников относится тепловая генерация. Электричество производится на тепловых электростанциях (ТЭС), которые бывают двух типов: конденсационные (КЭС) и теплофикационные (ТЭЦ). Принцип работы одинаковый, а отличие лишь в том, что КЭС производят в основном электроэнергию, а ТЭЦ еще и тепловую энергию, используемую для отопления и горячего водоснабжения. КЭС называют ГРЭС — государственная районная электростанция, которые часто можно спутать с ГЭС — гидроэлектростанция, о них будет рассказано другой части статьи.

На данный момент тепловая генерация — это самый популярный способ производства энергии основными генерирующими компаниями, которые торгуются на Московской бирже («Интер РАО», «РусГидро», «Юнипро», «Мосэнерго», «ОГК-2», «ТГК-1», «Энел Россия»).

На картинке представлена схема работы компании «Мосэнерго»:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/

В тепловой генерации, как следует из названия, приводит в движение турбину тепловая энергия в виде пара, которая образуется в результате сжигания органического топлива.

Более детальная схема работы ТЭЦ «Мосэнерго» представлена на картинке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/tpp-operation-sheme/

Еще более наглядно узнать про принцип работы ТЭЦ можно в коротком познавательном видео:

Все больше компаний, акции которых торгуются на Московской бирже, на своих ТЭС переходят на газ, как более экологически чистое топливо, постепенно отказываясь от угля и прочих видов топлива. Это важно, т.к. львиную долю в себестоимости генерирующих компаний составляет топливообеспечение, которое формируется в зависимости от цен, в основном, на газ.

Если ТЭЦ производят электроэнергию и тепло, то котельные производят только тепловую энергию, которая направляется потребителям для отопления помещений и обеспечения горячего водоснабжения.

Принцип работы котельной «Мосэнерго» представлен на рисунке:

https://mosenergo.gazprom.ru/about/business-model/boiler-operation-sheme/

Котельные существенно уступают в энергоэффективности ТЭЦ, которые вырабатывают еще и электроэнергию. Поэтому компании, у которых еще есть котельные постепенно от них отказываются, перенаправляя нагрузку на ТЭЦ, что позволяет повысить эффективность работы и экономит топливо.

Перейдем к рассмотрению производства электроэнергии благодаря возобновляемым источникам энергии. Так называемая «зеленая» энергия образуется за счет постоянно восстанавливающихся или неиссякаемым по человеческим меркам ресурсов. Это может быть поток воды, ветер, солнечный свет или тепловая энергия недр Земли.

Гидрогенерация

На гидроэлектростанциях (ГЭС) вращает турбину поток воды. Обычно строится плотина, которая перекрывает реку. В месте перекрытия образуется водохранилище. В плотине есть специальные водозаборные отверстия, через которые вода по трубам поступает к турбине, вращает ее и продолжает свой путь обратно в русло реки, расположенное ниже уровня водохранилища. Вращающаяся турбина приводит в движение генератор, который, непосредственно, и вырабатывает электроэнергию. Таким образом энергия водного потока преобразуется в электрическую.

Схема работы гидроэлектростанции (ГЭС):

https://www.kp.ru/best/krsk/metalenergy/

На динамику выработки электроэнергии ГЭС влияет уровень воды в водохранилищах. Чем он выше, тем больше выработка.

Из достоинств стоит отметить дешевизну электроэнергии по сравнению с тепловой генерацией.

В России явным лидером в гидрогенерации является «РусГидро».

Ветряная генерация

На ветряных электростанциях (ВЭС) в движение турбину приводит ветер. Ветряная электростанция представляет собой ветропарк, который состоит из нескольких ветрогенераторов. Принцип работы простой: ветер вращает лопасти, которые соединены с генератором, производящим электроэнергию. Необходимая скорость ветра для размещения ветряной электростанции составляет от 4,5 м/с. Так как скорость ветра возрастает с повышением высоты, то ВЭС стараются строить на возвышенности, а сами ветрогенераторы высотой 30-60 метров.

Схема работы ветрогенератора:

http://tdap.ru/press/news/podshipniki-dlya-vetrogeneratorov/

На российском рынке на ветряную генерацию делает ставку и активно развивает данное направление «Энел Россия».

Следующие виды генерации электроэнергии не используются в российской энергетике широко.

Солнечная генерация

Солнечные электростанции (СЭС) состоят из большого количества солнечных батарей, которые чаще всего представляют собой фотоэлемент, являющийся полупроводниковым устройством, преобразующим солнечную энергию в электрическую.

Отличительной особенностью от других видов генераций, является иной принцип преобразования энергии без использования турбин. Из недостатков следует отметить зависимость от погодных условий и времени суток, сезонность в средних и высоких широтах, необходимость использования довольно большой площади.

В России солнечную генерацию использует «РусГидро».

Геотермальная генерация

На геотермальных электростанциях (ГеоТЭС) электрическая энергия вырабатывается за счет тепловой энергии из недр Земли. Принцип работы аналогичен тепловым электростанциям, но нет необходимости в сжигании топлива, т.к. тепло уже имеется в виде пара или горячей воды, благодаря гейзерам.

В России ГеоТЭС расположены в Камчатском крае и принадлежат ПАО «Камчатскэнерго», которое входит в группу «РусГидро».

Ниже представлена сводная таблица с разбивкой установленных мощностей основных генерирующих компаний, представленных на Московской бирже, по видам производства энергии:

	«Интер РАО»	«РусГидро»	«Юнипро»	«Мосэнерго»	ОГК-2	ТГК-1	«Энел Россия»
Теплогенерация, МВт	31390	8506	11245	12825	19012	4062	5629
Гидрогенерация, МВт	439	29366	0	0	0	2856	0
Ветрогенерация, МВт	32	5	0	0	0	0	0
Солнечная генерация, МВт	0	3	0	0	0	0	0
Геотермальная генерация, МВт	0	74	0	0	0	0	0
Общая мощность, МВт	31860	37954	11245	12825	19012	6918	5629

Основным типом производства энергии является тепловая генерация. Гидрогенерация представлена 2-мя компаниями: «РусГидро», где гидрогенерация составляет более 77% от общей мощности, и «ТГК-1», где гидрогенерация составляет более 41%. Ветряная генерация используется «Интер РАО», но в ближайшей перспективе «Энел Россия» вырвется в лидеры, т.к. в 2021 году вводится в эксплуатацию Азовская ВЭС мощностью 90 МВт, а в следующие 3-4 года планируется достроить еще 2 ветропарка общей мощностью 272 МВт.

В следующей статье мы рассмотрим основные источники заработка генерирующих компаний в России

Добыча электроэнергии из воды

Энергетика – основа любых процессов во всех отраслях народного хозяйства, главное условие создания материальных благ и повышения уровня жизни людей. Энергетика сегодня является важнейшей движущей силой мирового экономического прогресса, и от её состояния напрямую зависит благополучие миллиардов жителей планеты.

В результате деятельности традиционной энергетики происходит отрицательное воздействие на атмосферу, литосферу и гидросферу, что увеличивает вероятность возникновения экологической катастрофы.

Для того чтобы человечество существовало и стремительно развивалось, необходимо постоянно улучшать способы получения энергии. Поиск новых источников энергии и развитие альтернативных способов получения энергии – это основная приоритетная задача человечества в новом тысячелетии.

Цель

Показать возможность получения альтернативной энергии, используя в качестве источника энергии воду.

Описание

К сожалению, ресурсы для производства электроэнергии в современном мире не бесконечны или неэффективны. Например, уголь закончится через несколько десятков лет (а это, между прочим, главный ресурс для ТЭС!), солнечной энергии недостаточно (для снабжения очень экономного загородного дома потребуется площадь целой крыши, покрытой полупроводниковыми панелями, которые подвержены перегреву). После переработки ядерного топлива образуются вредные отходы. А солёной воды Мирового океана достаточно, чтобы выработать миллиарды киловатт-часов электричества. Всё, что нужно – опустить пластины разных металлов, и ток готов.

Результат

Объёмы используемой воды в эксперименте ничтожны – 275 мл, но даже из такого малого количества воды удалось произвести 2,2 Кл электрического заряда при напряжении 1,25 В.

В случае использования, например, морской воды, в составе которой много солей, результат будет во много раз выше, а морская вода на Земле занимает большую часть поверхности, что даст возможность обеспечить население Земли огромным количеством альтернативной энергии.

Оснащение и оборудование

1.      Цинковые пластины;

2.      Медные пластины;

3.      4-ячеечный пластмассовый контейнер;

4.      Мультиметр;

5.      Светодиод;

6.      Провода;

7.      Секундомер;

8.      Вода.

Перспективы использования результатов работы

Строительство установок в государствах, страдающих «энергетическим дефицитом».

Особое мнение

«Думаю, идея даст ещё один способ производства электроэнергии, а использование широко распространённого ресурса позволит улучшить экономическое состояние разных стран и повысить качество жизни людей»

Электроэнергия в США — Управление энергетической информации США (EIA)

Электроэнергия в США производится (генерируется) с использованием различных источников энергии и технологий

Соединенные Штаты используют множество различных источников энергии и технологий для производства электроэнергии. Источники и технологии менялись со временем, и некоторые из них используются чаще, чем другие.

Три основных категории энергии для производства электроэнергии — это ископаемое топливо (уголь, природный газ и нефть), ядерная энергия и возобновляемые источники энергии.Большая часть электроэнергии вырабатывается паровыми турбинами с использованием ископаемого топлива, ядерной энергии, биомассы, геотермальной и солнечной тепловой энергии. Другие основные технологии производства электроэнергии включают газовые турбины, гидротурбины, ветряные турбины и солнечные фотоэлектрические установки.

Нажмите для увеличения

Ископаемое топливо — крупнейший источник энергии для производства электроэнергии

Природный газ был крупнейшим источником U — около 40%.S. Производство электроэнергии в 2020 году. Природный газ используется в паровых турбинах и газовых турбинах для выработки электроэнергии.

Уголь

был третьим по величине источником энергии для производства электроэнергии в США в 2020 году — около 19%. Почти все угольные электростанции используют паровые турбины. Несколько угольных электростанций преобразуют уголь в газ для использования в газовой турбине для выработки электроэнергии.

Нефть была источником менее 1% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Остаточное жидкое топливо и нефтяной кокс используются в паровых турбинах.Дистиллятное или дизельное топливо используется в дизельных генераторах. Остаточное жидкое топливо и дистилляты также можно сжигать в газовых турбинах.

Ядерная энергия обеспечивает пятую часть электроэнергии США

Ядерная энергия была источником около 20% выработки электроэнергии в США в 2020 году. Атомные электростанции используют паровые турбины для производства электроэнергии за счет ядерного деления.

Возобновляемые источники энергии обеспечивают растущую долю электроэнергии в США

Многие возобновляемые источники энергии используются для выработки электроэнергии и являются источником около 20% всего U.С. Производство электроэнергии в 2020 году.

Гидроэлектростанции произвели около 7,3% от общего объема производства электроэнергии в США и около 37% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. ¹ Гидроэлектростанции используют проточную воду для вращения турбины, подключенной к генератору.

Энергия ветра была источником около 8,4% от общего объема производства электроэнергии в США и около 43% электроэнергии из возобновляемых источников энергии в 2020 году. Ветряные турбины преобразуют энергию ветра в электричество.

Биомасса была источником около 1,4% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Биомасса сжигается непосредственно на пароэлектрических электростанциях или может быть преобразована в газ, который можно сжигать в парогенераторах, газовых турбинах или внутреннем сгорании. двигатели-генераторы.

Солнечная энергия обеспечила около 2,3% всей электроэнергии США в 2020 году. Фотоэлектрическая (PV) и солнечно-тепловая энергия — два основных типа технологий производства солнечной электроэнергии. Преобразование PV производит электричество непосредственно из солнечного света в фотоэлектрических элементах.В большинстве гелиотермических систем для выработки электроэнергии используются паровые турбины.

Геотермальные электростанции произвели около 0,5% от общего объема производства электроэнергии в США в 2020 году. Геотермальные электростанции используют паровые турбины для выработки электроэнергии.

¹ Включая обычные гидроэлектростанции.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

Объяснение природного газа — Управление энергетической информации США (EIA)

Что такое природный газ?

Природный газ — это ископаемый источник энергии, который образовался глубоко под поверхностью земли.Природный газ содержит множество различных соединений. Самый крупный компонент природного газа — это метан, соединение с одним атомом углерода и четырьмя атомами водорода (Ch5). Природный газ также содержит меньшие количества сжиженного природного газа (ШФЛУ, который также является сжиженным углеводородным газом) и неуглеводородных газов, таких как диоксид углерода и водяной пар. Мы используем природный газ в качестве топлива и для производства материалов и химикатов.

Как образовался природный газ?

От миллионов до сотен миллионов лет назад и за долгие периоды времени останки растений и животных (например, диатомовых водорослей) образовали толстые слои на поверхности земли и на дне океана, иногда смешанные с песком, илом и карбонатом кальция. .Со временем эти слои оказались погребенными под песком, илом и камнями. Давление и тепло превратили часть этого богатого углеродом и водородом материала в уголь, часть в нефть (нефть), а часть в природный газ.

Где находится природный газ?

В некоторых местах природный газ проникал в большие трещины и промежутки между слоями вышележащих пород. Природный газ, обнаруженный в этих типах пластов, иногда называют условным природным газом .В других местах природный газ находится в крошечных порах (пространствах) в некоторых формациях из сланца, песчаника и других типов осадочных пород. Этот природный газ называется сланцевым газом или плотным газом , а иногда его называют нетрадиционным природным газом . Природный газ также встречается с месторождениями сырой нефти, и этот природный газ называется , попутный природный газ . Залежи природного газа находятся на суше, а некоторые находятся на шельфе и глубоко под дном океана.Тип природного газа, обнаруженного в угольных месторождениях, называется метаном угольных пластов .

Источник: адаптировано из информационного бюллетеня Геологической службы США 0113-01 (общественное достояние)

Нажмите для увеличения

Операторы готовят отверстие для зарядов взрывчатого вещества, используемых при сейсморазведке

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Как мы находим природный газ?

Поиск природного газа начинается с геологов, изучающих структуру и процессы на Земле.Они определяют типы геологических формаций, которые могут содержать залежи природного газа.

Геологи часто используют сейсмические исследования на суше и в океане, чтобы найти подходящие места для бурения скважин на природный газ и нефть. Сейсмические исследования создают и измеряют сейсмические волны в земле, чтобы получить информацию о геологии горных пород. Для сейсморазведки на суше может использоваться самосвал , который имеет вибрирующую подушку, которая ударяет по земле для создания сейсмических волн в подстилающей породе.Иногда используются небольшие количества взрывчатки. Сейсмические исследования, проводимые в океане, используют взрывы звука, которые создают звуковые волны, чтобы исследовать геологию под дном океана.

Если результаты сейсморазведки показывают, что на участке есть потенциал для добычи природного газа, проводится бурение и испытания разведочной скважины. Результаты теста предоставляют информацию о качестве и количестве природного газа, доступного в ресурсе.

Бурение скважин на природный газ и добыча природного газа

Если результаты испытательной скважины показывают, что в геологической формации достаточно природного газа для добычи и получения прибыли, пробурены одна или несколько эксплуатационных (или эксплуатационных) скважин.Скважины природного газа могут быть пробурены вертикально и горизонтально в пластах, содержащих природный газ. В традиционных месторождениях природного газа природный газ обычно легко течет вверх по скважинам на поверхность.

В США и некоторых других странах природный газ добывается из сланцев и других типов осадочных горных пород путем вытеснения воды, химикатов и песка в скважину под высоким давлением. Этот процесс, называемый гидроразрывом или гидроразрывом , и иногда называемый нетрадиционной добычей, разрушает пласт, высвобождает природный газ из породы и позволяет природному газу течь к скважинам и подниматься на поверхность.В верхней части скважины на поверхности природный газ подается в сборные трубопроводы и направляется на заводы по переработке природного газа.

Поскольку природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса, компании, работающие в сфере природного газа, добавляют меркаптан в природный газ, чтобы придать ему отчетливый и неприятный запах, чтобы помочь обнаружить утечки в трубопроводах природного газа. Меркаптан — безвредное химическое вещество, пахнущее тухлыми яйцами.

Переработка природного газа для продажи и потребления

Природный газ, забираемый из скважин природного газа или сырой нефти, называется влажным природным газом , потому что, наряду с метаном, он обычно содержит ШФЛУ — этан, пропан, бутаны и пентаны — и водяной пар.Устьевой природный газ может также содержать неуглеводороды, такие как сера, гелий, азот, сероводород и диоксид углерода, большая часть которых должна быть удалена из природного газа перед его продажей потребителям.

Из устья скважины природный газ направляется на перерабатывающие предприятия, где удаляются водяной пар и неуглеводородные соединения, а ШФЛУ отделяется от влажного газа и продается отдельно. Некоторое количество этана часто остается в обработанном природном газе. Отделенный ШФЛУ называется сжиженными газами завода по производству природного газа (NGPL), а переработанный природный газ называется сухим , потребительского качества или трубопроводного качества природным газом.Часть устьевого природного газа достаточно сухая и удовлетворяет стандартам транспортировки по трубопроводам без обработки. Химические вещества, называемые одорантами, добавляются в природный газ, чтобы можно было обнаружить утечки в газопроводах. Сухой природный газ по трубопроводам направляется в подземные хранилища или в распределительные компании, а затем потребителям.

В местах, где нет трубопроводов природного газа для отвода попутного природного газа, добываемого из нефтяных скважин, природный газ может быть повторно закачан в нефтеносный пласт, либо он может быть сброшен или сожжен (факел).Повторная закачка нерыночного природного газа может помочь поддерживать давление в нефтяных скважинах для увеличения добычи нефти.

Метан из угольных пластов может быть извлечен из угольных месторождений до или во время добычи угля, и его можно добавлять в трубопроводы природного газа без какой-либо специальной обработки.

Большая часть природного газа, потребляемого в Соединенных Штатах, производится в Соединенных Штатах. Часть природного газа импортируется по трубопроводам из Канады и Мексики. Небольшое количество природного газа также импортируется в виде сжиженного природного газа.

Последнее обновление: 9 декабря 2020 г.

Производство, мощность и продажа электроэнергии в США

• Генерация — это показатель выработки электроэнергии с течением времени. Большинство электростанций используют часть производимой электроэнергии для работы электростанции.
• Мощность — это максимальный уровень электроэнергии (электричества), которую электростанция может подавать в определенный момент времени при определенных условиях.
• Продажи — это количество электроэнергии, проданной потребителям за период времени, и на них приходится большая часть потребления электроэнергии в США.

Вырабатывается больше электроэнергии, чем продается, потому что некоторая часть энергии теряется (в виде тепла) при передаче и распределении электроэнергии. Кроме того, некоторые потребители электроэнергии вырабатывают электроэнергию и используют большую часть или всю ее, и количество, которое они используют, называется , прямое использование . К этим потребителям относятся промышленные, производственные, коммерческие и институциональные предприятия, а также домовладельцы, у которых есть собственные генераторы электроэнергии.Соединенные Штаты также экспортируют и импортируют часть электроэнергии в Канаду и Мексику и из них. Общее потребление электроэнергии в США конечными потребителями равно розничным продажам электроэнергии в США плюс прямое использование электроэнергии.

• Шкала коммунальных услуг включает производство электроэнергии и мощность генерирующих блоков (генераторов), расположенных на электростанциях, общая генерирующая мощность которых составляет не менее одного мегаватта (МВт).
• Малый масштаб включает генераторы с генерирующей мощностью менее 1 МВт, которые обычно находятся в местах потребления электроэнергии или поблизости от них.Большинство солнечных фотоэлектрических систем, установленных на крышах зданий, представляют собой небольшие системы.

• Мегаватт (МВт) = 1000 кВт; мегаватт-час (МВтч) = 1000 кВтч
• ГВт (ГВт) = 1000 МВт; гигаватт-час (ГВтч) = 1000 МВтч

Нажмите для увеличения

Производство электроэнергии

В 2020 году чистая выработка электроэнергии генераторами коммунальных предприятий в Соединенных Штатах составила около 4 009 миллиардов киловатт-часов (кВтч) (или около 4 триллионов кВтч).По оценкам EIA, дополнительные 41,7 миллиарда кВтч (или около 0,04 триллиона кВтч) были произведены с помощью небольших солнечных фотоэлектрических (PV) систем.

В 2020 году около 60% выработки электроэнергии коммунальными предприятиями США было произведено из ископаемых видов топлива (угля, природного газа и нефти), около 20% — за счет ядерной энергии и около 20% — из возобновляемых источников энергии.

• природный газ 40%
• уголь 19%
• ядерная 20%
• • негидроэлектрические возобновляемые источники энергии 13%
  • гидроэлектростанция7%
• нефть и прочее1%

Электроэнергетическая мощность

Чтобы обеспечить стабильную поставку электроэнергии потребителям, операторам электроэнергетической системы или сети , требовать от электростанций производить и размещать в сети необходимое количество электроэнергии в любой момент, чтобы мгновенно удовлетворить и сбалансировать спрос на электроэнергию. .

• Генераторы базовой нагрузки обычно полностью или частично обеспечивают минимальную или базовую потребность (нагрузку) в электросети. Генератор базовой нагрузки работает непрерывно, вырабатывая электричество с почти постоянной скоростью в течение большей части дня. Атомные электростанции обычно работают в режиме базовой нагрузки из-за их низких затрат на топливо и технических ограничений на работу в зависимости от нагрузки. Геотермальные установки и установки на биомассе также часто работают с базовой нагрузкой из-за их низких затрат на топливо.Многие крупные гидроэлектростанции, несколько угольных электростанций и все большее количество генераторов, работающих на природном газе, особенно в комбинированных энергетических установках, также обеспечивают мощность базовой нагрузки.
• Генераторы пиковой нагрузки помогают удовлетворить спрос на электроэнергию, когда спрос наивысший или пиковый, например, ближе к вечеру и когда потребление электроэнергии для кондиционирования воздуха и отопления увеличивается в жаркую и холодную погоду соответственно. Эти так называемые пиковые установки , как правило, представляют собой генераторы, работающие на природном газе или нефти.Как правило, эти генераторы относительно неэффективны и дороги в эксплуатации, но обеспечивают высококачественное обслуживание в периоды пикового спроса. В некоторых случаях гидроаккумулирующие гидроэлектростанции и обычные гидроэлектростанции также поддерживают работу сети, обеспечивая электроэнергию в периоды пикового спроса.
• Блоки генерации промежуточной нагрузки составляют крупнейший сектор генерации и обеспечивают работу в зависимости от нагрузки между базовой нагрузкой и пиковым режимом работы. Профиль спроса меняется со временем, и промежуточные источники в целом технически и экономически подходят для отслеживания изменений нагрузки.Многие источники энергии и технологии используются в промежуточных операциях. Установки комбинированного цикла, работающие на природном газе, которые в настоящее время вырабатывают больше электроэнергии, чем любая другая технология, обычно работают как промежуточные источники.

Дополнительные категории электрогенераторов включают

• Периодические генераторы возобновляемых ресурсов , работающие на ветровой и солнечной энергии, которые вырабатывают электроэнергию только тогда, когда эти ресурсы доступны (то есть, когда ветрено или солнечно).Когда эти генераторы работают, они имеют тенденцию уменьшать количество электроэнергии, требуемой от других генераторов для обеспечения электросети.
• Системы / объекты накопления электроэнергии , включая гидроаккумулирующие накопители, солнечно-тепловые накопители, батареи, маховики и системы сжатого воздуха. Эти системы обычно используют (или покупают) и хранят электроэнергию, которая генерируется в периоды непикового спроса на электроэнергию (когда цены на электроэнергию относительно низкие), и они обеспечивают (или продают) сохраненную электроэнергию в периоды высокого или пикового спроса на электроэнергию (когда цены на электроэнергию относительно высоки).Некоторые объекты используют электроэнергию, произведенную с помощью периодически возобновляемых источников энергии (ветра и солнца), когда доступность возобновляемых ресурсов высока, и обеспечивают накопленную электроэнергию, когда возобновляемых источников энергии мало или они недоступны. Негидроаккумулирующие системы также могут оказывать вспомогательные услуги электросети. Приложения для хранения энергии по своей природе потребляют больше электроэнергии, чем обеспечивают. В гидроаккумулирующих системах для перекачки воды в водохранилища используется больше электроэнергии, чем в системах накопления воды, а в негидроаккумулирующих системах возникают потери при преобразовании и хранении энергии.Таким образом, склады электроэнергии имеют отрицательный чистый отрицательный баланс выработки электроэнергии. Общее поколение обеспечивает лучший индикатор уровня активности технологий хранения и приводится в выпусках данных отчета EIA-923 Power Plant Operation Report.
• Распределенные генераторы подключены к электросети, но в основном они обеспечивают часть или всю потребность в электроэнергии отдельных зданий или сооружений. Иногда эти системы могут вырабатывать больше электроэнергии, чем потребляет объект, и в этом случае излишки электроэнергии отправляются в сеть.Большинство небольших солнечных фотоэлектрических систем представляют собой распределенные генераторы.

В конце 2020 года в Соединенных Штатах было 1117 475 МВт — или около 1,12 миллиарда киловатт (кВт) — общей производственной мощности коммунальных предприятий и около 27 724 МВт — или почти 0,03 миллиарда кВт — малых солнечных фотоэлектрических установок. генерирующая мощность.

На генерирующие установки, работающие в основном на природном газе, приходится наибольшая доля генерирующих мощностей коммунальных предприятий в Соединенных Штатах.

• природный газ 43%
• уголь 20%
• • негидроэлектрический 16%
  • гидроэлектростанция9%
• ядерная 9%
• нефть3%
• прочие источники 0,5%

Существует три категории генерирующих мощностей. Паспортная мощность , определяемая производителем генератора, представляет собой максимальную выработку электроэнергии генерирующим агрегатом без превышения установленных тепловых ограничений. Чистая летняя мощность и Чистая зимняя мощность — это максимальная мгновенная электрическая нагрузка, которую генератор может поддерживать летом или зимой, соответственно. Эти значения могут отличаться из-за сезонных колебаний температуры охлаждающей жидкости генератора (воды или окружающего воздуха). В большинстве своих отчетов по электроэнергии EIA указывает мощность производства электроэнергии как чистую летнюю мощность.

Источники энергии для СШАпроизводство электроэнергии

Состав источников энергии для производства электроэнергии в США со временем изменился, особенно в последние годы. На природный газ и возобновляемые источники энергии приходится все большая доля производства электроэнергии в США, в то время как выработка электроэнергии на угле снизилась. В 1990 году на угольные электростанции приходилось около 42% от общей мощности по выработке электроэнергии коммунальными предприятиями США и около 52% от общей выработки электроэнергии. К концу 2020 года доля угля в генерирующих мощностях составляла 20%, а на уголь приходилось 19% от общего объема производства электроэнергии коммунальными предприятиями.За тот же период доля генерирующих мощностей, работающих на природном газе, увеличилась с 17% в 1990 году до 43% в 2020 году, а их доля в производстве электроэнергии более чем утроилась с 12% в 1990 году до 40% в 2020 году.

Большинство атомных и гидроэлектростанций в США были построены до 1990 года. Доля ядерной энергии в общем объеме производства электроэнергии в США с 1990 года стабильно составляла около 20%. Производство электроэнергии с помощью гидроэлектроэнергии, исторически являвшейся крупнейшим источником общего годового производства возобновляемой электроэнергии в масштабах коммунальных предприятий (до 2019), колеблется из года в год из-за режима осадков.

Общее производство электроэнергии в США за счет негидро возобновляемых источников энергии увеличивается

Производство электроэнергии из возобновляемых источников, помимо гидроэнергетики, в последние годы неуклонно увеличивалось, в основном из-за увеличения мощностей, генерирующих энергию ветра и солнца. С 2014 года общее годовое производство электроэнергии из негидро возобновляемых источников коммунальных услуг превышает производство гидроэлектроэнергии.

Доля энергии ветра в общих генерирующих мощностях коммунальных предприятий в США выросла с 0.2% в 1990 г. до почти 11% в 2020 г., а его доля в общем годовом производстве электроэнергии коммунальными предприятиями выросла с менее 1% в 1990 г. до примерно 8% в 2020 г.

Несмотря на относительно небольшую долю в общей мощности и выработке электроэнергии в США, мощность и выработка солнечной электроэнергии значительно выросли за последние годы. Мощность производства солнечной электроэнергии в коммунальном масштабе выросла с 314 МВт (или 314 000 кВт) в 1990 году до примерно 47 848 МВт (или около 48 миллионов кВт) в конце 2020 года, из которых около 96% приходились на солнечные фотоэлектрические системы и 4% — на солнечную. теплоэлектрические системы.Доля солнечной энергии в общей выработке электроэнергии коммунальными предприятиями США в 2020 году составила около 2,3% по сравнению с менее 0,1% в 1990 году. Кроме того, по оценкам EIA, в конце 2020 года было 27 724 МВт малых солнечных фотоэлектрических генераторов. мощность, а выработка электроэнергии от малых фотоэлектрических систем составила около 42 миллиардов кВтч.

Количество небольших распределенных солнечных фотоэлектрических (PV) систем, таких как те, что устанавливаются на крышах зданий, значительно выросло в Соединенных Штатах за последние несколько лет.Оценки малых солнечных фотоэлектрических мощностей и генерации по штатам и секторам включены в ежемесячный отчет Electric Power Monthly . По состоянию на конец 2020 года почти 38% от общего объема малых солнечных фотоэлектрических генерирующих мощностей США приходилось на Калифорнию.

Различные факторы влияют на сочетание источников энергии для производства электроэнергии

• Падение цен на природный газ
• Государственные требования по увеличению использования возобновляемых источников энергии
• Наличие государственных и других финансовых стимулов для создания новых возобновляемых мощностей
• Федеральные правила выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для электростанций
• Снижение спроса на электроэнергию

• Может добавляться с меньшими приращениями для удовлетворения требований к генерирующей мощности сети
• Может быстрее реагировать на изменения почасовой потребности в электроэнергии
• Обычно меньше затрат на соблюдение экологических норм

Розничная продажа электроэнергии

U.S. Розничные продажи электроэнергии конечным потребителям составили около 3664 млрд кВтч или 3,7 трлн кВтч в 2020 году, что на 147 млрд кВтч меньше, чем в 2019 году. Розничные продажи включают чистый импорт (импорт минус экспорт) электроэнергии из Канады и Мексики. .

• жилая 1462 млрд кВтч 50%
• коммерческий 1,276 млрд кВтч 45%
• промышленное 920 млрд кВтч 35%
• транспорт 7 млрд кВтч 0,2%

Кто продает электроэнергию?

Существуют две основные категории поставщиков электроэнергии: поставщиков полного спектра услуг , которые продают комплексные электрические услуги — энергия (электричество) и доставка конечным пользователям, и других поставщиков .

Поставщики полного спектра услуг могут вырабатывать электроэнергию на собственных электростанциях и продавать электроэнергию своим клиентам, а также продавать часть электроэнергии поставщикам других типов. Они, в свою очередь, могут покупать электроэнергию у других поставщиков полного спектра услуг или у независимых производителей электроэнергии, которую они продают своим клиентам. Существует четыре основных типа поставщиков полного спектра услуг:

• Коммунальные предприятия, принадлежащие инвестору — это электроэнергетические компании, акции которых обращаются на бирже.
• Государственные учреждения включают муниципалитеты, органы государственной власти и муниципальные органы сбыта.
• Федеральные субъекты либо принадлежат федеральному правительству, либо финансируются им.
• Кооперативы — это электроэнергетические предприятия, принадлежащие членам кооператива и управляемые ими.

Другие поставщики реализуют и продают электроэнергию клиентам поставщиков полного спектра услуг или предоставляют потребителям только услуги по доставке электроэнергии.В основном они включают продавцов электроэнергии, которые работают в штатах, где есть выбор потребителей для выбора поставщиков электроэнергии. Поставщики полного спектра услуг поставляют электроэнергию для продавцов электроэнергии потребителям. Существуют также прямые сделки с электроэнергией от независимых производителей электроэнергии к (обычно крупным) потребителям электроэнергии.

• ЖКХ, принадлежащие инвестору 57%
• государственное и федеральное учреждение 16%
• кооператив 12%
• другие провайдеры 16%

В дополнение к продажам конечным потребителям электроэнергия также часто продается на оптовых рынках или по двусторонним контрактам.

Последнее обновление: 18 марта 2021 г.

Центр обработки данных по альтернативным видам топлива: производство и распределение электроэнергии

Подключаемые гибридные электромобили (PHEV) и полностью электрические транспортные средства (EV) — собирательно именуемые подзаряжаемыми электромобилями (PEV) — накапливают электричество в батареях для питания одного или нескольких электродвигателей. Батареи заряжаются в основном путем подключения к внешним источникам электроэнергии, произведенной из природного газа, угля, ядерной энергии, энергии ветра, гидроэнергии и солнечной энергии.

Электромобили

, а также PHEV, работающие в полностью электрическом режиме, не производят выхлопных газов. Однако существуют выбросы, связанные с производством большей части электроэнергии в Соединенных Штатах. См. Раздел о выбросах для получения дополнительной информации о местных источниках электроэнергии и выбросах.

Производство

По данным Управления энергетической информации США, в 2019 году большая часть электроэнергии в стране была произведена за счет природного газа, угля и ядерной энергии.

Электроэнергия также производится из возобновляемых источников, таких как гидроэнергия, биомасса, ветер, геотермальная энергия и солнечная энергия.В совокупности возобновляемые источники энергии произвели около 17% электроэнергии страны в 2019 году.

За исключением фотоэлектрической (PV) генерации, первичные источники энергии используются прямо или косвенно для перемещения лопаток турбины, подключенной к электрическому генератору. Турбогенератор преобразует механическую энергию в электрическую. В случае природного газа, угля, ядерного деления, биомассы, нефти, геотермальной энергии и солнечной энергии выделяемое тепло используется для создания пара, который перемещает лопасти турбины.В случае ветроэнергетики и гидроэнергетики лопасти турбины перемещаются непосредственно потоком ветра и воды соответственно. Солнечные фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет напрямую в электричество с помощью полупроводников.

Количество энергии, производимой каждым источником, зависит от сочетания видов топлива и источников энергии, используемых в вашем районе. Чтобы узнать больше, см. Раздел о выбросах. Узнайте больше о производстве электроэнергии в Управлении энергетической информации Министерства энергетики США.

Передача и распределение электроэнергии

Электроэнергия в Соединенных Штатах часто перемещается на большие расстояния от генерирующих объектов до местных распределительных подстанций через сеть высоковольтных электропередач протяженностью почти 160 000 миль.Генерирующие объекты обеспечивают энергоснабжение сети при низком напряжении от 480 вольт (В) на малых генерирующих объектах до 22 киловольт (кВ) на более крупных электростанциях. Когда электричество покидает генерирующую установку, напряжение повышается или «повышается» с помощью трансформатора (типичные диапазоны от 115 кВ до 765 кВ), чтобы минимизировать потери мощности на больших расстояниях. Поскольку электричество передается по сети и поступает в зоны нагрузки, напряжение понижается трансформаторами подстанции (диапазоны от 69 кВ до 4.16 кВ). Чтобы подготовиться к подключению клиентов, напряжение снова снижается (бытовые клиенты используют 120/240 В; коммерческие и промышленные клиенты обычно используют 208/120 В или 480/277 В).

Автомобили с розеткой и электрическая инфраструктура

Полностью электрические автомобили и гибридные электромобили с подзарядкой от электросети представляют собой новый спрос на электроэнергию, но они вряд ли в ближайшем будущем перегрузят большую часть наших существующих генерирующих ресурсов. Значительное увеличение количества этих транспортных средств в Соединенных Штатах не обязательно потребует добавления новых мощностей по выработке электроэнергии в зависимости от того, когда, где и на каком уровне мощности заряжаются транспортные средства.

Спрос на электроэнергию растет и падает в зависимости от времени суток и времени года. Мощности по производству, передаче и распределению электроэнергии должны удовлетворять спрос в периоды пиковой нагрузки; но большую часть времени электроэнергетическая инфраструктура не работает на полную мощность. В результате электромобили и PHEV могут практически не создавать необходимости в дополнительных мощностях.

Согласно исследованию Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории, существующая электроэнергетическая инфраструктура США обладает достаточной мощностью, чтобы удовлетворить около 73% потребностей в энергии легковых автомобилей страны.Согласно моделям развертывания, разработанным исследователями из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), разнообразие бытовых электрических нагрузок и электрических нагрузок должно позволить введение и рост рынка PEV при расширении сетей «умных сетей». Интеллектуальные сетевые сети обеспечивают двустороннюю связь между коммунальным предприятием и его потребителями, а также контроль линий электропередачи с помощью интеллектуальных счетчиков, интеллектуальных приборов, возобновляемых источников энергии и энергоэффективных ресурсов. Интеллектуальные сетевые сети могут обеспечить возможность мониторинга и защиты жилой распределительной инфраструктуры от любых негативных воздействий из-за увеличения спроса на электроэнергию со стороны транспортных средств, поскольку они способствуют зарядке в непиковые периоды и сокращают затраты для коммунальных предприятий, операторов сетей и потребителей.

Анализ NREL также продемонстрировал потенциал синергии между PEV и распределенными источниками возобновляемой энергии. Например, маломасштабные возобновляемые источники энергии, такие как солнечные батареи на крыше, могут как обеспечить чистую энергию для транспортных средств, так и снизить спрос на распределительную инфраструктуру за счет выработки электроэнергии вблизи точки использования.

Коммунальные предприятия, производители транспортных средств, производители зарядного оборудования и исследователи работают над тем, чтобы обеспечить плавную интеграцию PEV в U.S. электроэнергетическая инфраструктура. Некоторые коммунальные предприятия предлагают более низкие тарифы в непиковое время, чтобы стимулировать зарядку бытовых транспортных средств, когда спрос на электроэнергию самый низкий. Транспортные средства и многие типы зарядного оборудования (также известного как оборудование для подачи электромобилей или EVSE) можно запрограммировать так, чтобы зарядка была отложена до непиковых периодов. «Умные» модели даже способны связываться с сетью, агрегаторами нагрузки или владельцами объектов / домов, что позволяет им автоматически взимать плату, когда спрос на электроэнергию и цены на нее наиболее благоприятны; например, когда цены самые низкие, соответствуют потребностям местного распределения (например, температурным ограничениям) или соответствуют требованиям возобновляемой генерации.

Производство электроэнергии — обзор

2.1 Краткое описание отрасли

Производство электроэнергии в шести штатах и ​​двух территориях Австралии составило примерно 228 ТВтч в 2010–2011 годах. ¹ Подключенная к сети генерирующая мощность Австралии по состоянию на июнь 2011 года составляла приблизительно 54 ГВт, при этом большая часть мощности приходилась на угольные паровые турбины. ²

Население Австралии сконцентрировано в узкой полосе земли у восточного, юго-восточного и юго-западного побережья (Рисунок 19.1).

Рисунок 19.1. Карта Австралии — плотность населения.

Источник: Статистическое бюро Австралии, 2012. Ежегодник Австралии. Рисунок 7.14, стр. 247.

Высоковольтная сеть напряжением 220 кВ или выше соединяет большинство потребителей и производителей электроэнергии в Квинсленде, Новом Южном Уэльсе (NSW), Австралийской столичной территории (ACT), Виктории, Южная Австралия, и (через подводный кабель Basslink) Тасмания (рисунок 19.2). Эта энергосистема работает в рамках NEM и включает в себя самую протяженную в мире объединенную сеть переменного тока, протяженность которой составляет 4500 км. ³

Рисунок 19.2. Карта NEM.

Источник: AER, 2012. Состояние энергетического рынка. Рисунок 1.3, стр. 31.

Основная энергосистема в Западной Австралии известна как Юго-западная взаимосвязанная система (SWIS), которая работает на оптовом рынке электроэнергии (WEM) (рисунок 19.3). Различные более мелкие системы снабжают потребителей в северных частях Западной Австралии и Северной территории, а также в других изолированных районах.

Рисунок 19.3. Карта Швейцарии.

Источник: Western Power.

NEM начался в декабре 1998 года после создания ранее государственных оптовых рынков в Виктории, Новом Южном Уэльсе и Квинсленде. Квинсленд был соединен с южными штатами в 2000 году с вводом в эксплуатацию соединительной линии Terranora (ранее называвшейся Directlink), а затем соединительной линии Квинсленд – Новый Южный Уэльс (QNI). Тасмания вошла в NEM в мае 2005 года, после чего был введен в эксплуатацию Basslink.

NEM обслуживает около 9 миллионов конечных потребителей. Жилые домохозяйства составляют примерно 90% от общего числа конечных потребителей, но на их долю приходится менее 30% годового потребления электроэнергии, а бизнес, коммерческие и крупные промышленные потребители составляют остальную часть.

В то время как почти все электроэнергетические активы первоначально принадлежали государственным органам штата и управлялись ими, в настоящее время существует несколько частных и государственных предприятий, работающих в качестве производителей и / или розничных торговцев в NEM. Распределительные и передающие сети в NEM также отражают сочетание государственной и частной собственности. В таблице 19.1 раздела 2.2.1 представлена ​​структура собственности ключевых участников в каждой юрисдикции NEM.

Таблица 19.1. Ключевые участники NEM и их собственность

9045 9045 9045, Сплит Правительство Китая и Федеральное правительство Power Private Джемена5 International Private5 International Private5

Генераторы	Собственность	Розничные торговцы	Собственность	Передача	Собственность	Распределение	Собственность	Дистрибьюция	Собственность	Правительство Квинсленда	AGL	Частное лицо	Powerlink	Правительство Квинсленда	Energex	Правительство Квинсленда
CS Energy	Правительство Квинсленда		Origin Energy Частное предприятие Квинсленд		Origin Energy 9048
Origin	Private	Ergon Energy	Queensland Government
InterGen	Private						9044
Стрелка	Частный
Alinta	Частный
New South Wales Generation								9045 New South Wales	TransGrid	NSW Government	AusGrid	NSW Government
Origin Energy	Private	Origin Energy	Private			Endeavour Energy		NSW Energy		9045Australia Energy 4 NSW	Частный			Essential Energy	Правительство штата Новый Южный Уэльс
Delta Electricity	Правительство штата Новый Южный Уэльс
Snowy Hydro Vicro
Виктория
EnergyAustralia	Частный	AGL	Частный	SP AusNet	Частный	SP AusNet	Частный	Powercor7	Origin	Private			SP AusNet	Private
International Power	Private	EnergyAustralia	Private			United Energy	United Energy	United Energy	United Energy	Новый Южный Уэльс, Викторианское и федеральное правительства	Momentum Energy	Правительство Тасмании			CitiPower	Частный
AGL	Частный
Южная Австралия
AGL	Частный	AGL	Частный	ElectraNet	Большинство принадлежит Powerlink (Правительство Квинсленда)	ETSA Utilities	International Private
Private
Alinta	Private	EnergyAustralia	Private
Origin	Private	Aurora	Private	Aurora Aurora	Private	Momentum Energy	Правительство Тасмании
Infigen	Private
Infratil				Infratil
Тасмания
Hydro Tasmania	Правительство Тасмании	Aurora Energy	Правительство Тасмании	Трансенд	Энергия Тасмании	Правительство Тасмании	Энергия Тасмании		Правительство Тасмании

Все клиенты в материковой части NEM теперь оспариваются.В Тасмании оспариваются только потребители с годовым уровнем потребления выше 150 МВтч. ⁴ Тем не менее, контроль над розничными тарифами продолжает применяться к более мелким потребителям за пределами Виктории и Южной Австралии.

В Западной Австралии на ОРЭ доминируют государственные предприятия по производству и продаже электроэнергии, Verve Energy (Verve) и Synergy, соответственно. Verve и Synergy формально были подразделениями вертикально интегрированной государственной компании Western Power, которая была разделена в 2006 году.Сетями передачи и распределения SWIS управляет Western Power, которая также остается в государственной собственности. Большая часть энергии на ОРЭ продается по контрактам, но Независимый оператор рынка использует механизм балансировки в реальном времени и рынок кредитов мощности. Потребители в Швейцарии с годовым уровнем потребления 50 МВтч или выше являются спорными. Тем не менее, потребители, потребляющие от 50 до 160 МВтч в год, могут выбрать снабжение Synergy по регулируемому тарифу. Правительство штата утверждает изменения регулируемых розничных тарифов как для бытовых, так и для бизнес-клиентов.

Производство энергии | Инструментарий США по адаптации к изменению климата

Изменения в энергетической системе

В 2016 году природный газ заменил уголь в качестве основного источника производства электроэнергии в Соединенных Штатах, а чистый импорт нефти достиг нового минимума. Новые технологии бурения (в основном гидравлический разрыв пласта или «гидроразрыв») увеличили добычу природного газа, снизили цены и позволили увеличить потребление.

Резкое снижение стоимости возобновляемых источников энергии привело к быстрому росту солнечных и ветряных установок.В Соединенных Штатах в 2016 году объем энергии, вырабатываемой солнечными источниками, вырос на 44 процента, а выработка энергии ветра — на 19 процентов.

Производство электроэнергии из различных источников топлива и технологий с 1990 по 2017 год. С 2010 года сокращающаяся доля рынка угля была заполнена в основном природным газом и, в меньшей степени, возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная и ветровая энергия.

Эти изменения дают возможность диверсифицировать портфель генерации энергии, но они требуют планирования для надежной и отказоустойчивой работы.Производство природного газа обычно повышает гибкость и надежность электрической системы, поскольку газовые электростанции могут быстро наращивать или уменьшать мощность в зависимости от использования. Однако системы газоснабжения и системы, по которым они транспортируются, уязвимы для различных опасностей, чем системы, обеспечивающие поставки угля. Кроме того, солнечные и ветровые установки подвержены различным опасностям, чем угольные и газовые электростанции.

Растущее внедрение программ энергоэффективности, программ реагирования на спрос, увеличения пропускной способности и микросетей с технологиями хранения энергии повышает гибкость, надежность и отказоустойчивость системы.

Этот раздел является выдержкой и сокращением из отчета Воздействие, риски и адаптация в Соединенных Штатах: Четвертая национальная оценка климата, Том II (Глава 4: Энергоснабжение, поставка и спрос).

Изменения окружающей среды

Уменьшение количества осадков, увеличение эвапотранспирации и повышение температуры, связанное с изменением климата, может снизить производство энергии в некоторых регионах. Производство электроэнергии из ископаемого топлива, ядерной и гидроэнергетики требует достаточных запасов воды.Для методов генерации, требующих пара, требуется около 25 галлонов воды для выработки 1 кВт / ч электроэнергии. Забор воды для электростанций представляет собой самый большой спрос на пресную воду в Соединенных Штатах, составляя до 41 процента забора в некоторых регионах. Если подача воды ограничена, то будет и подача электроэнергии.

Плотина Чикамауга в Теннесси вырабатывает электроэнергию за счет гидроэнергии.

Гидроэнергетика также требует достаточного количества воды: уровни водохранилища должны быть достаточно высокими, чтобы обеспечивать гидравлический напор (давление жидкости), который приводит в движение турбины для выработки электроэнергии.Модели предполагают, что уменьшение количества осадков на один процент сократит запасы воды настолько, чтобы уменьшить выработку гидроэлектроэнергии на три процента. Изменения в речном потоке в разные сезоны могут также снизить выработку электроэнергии на Западе, поскольку гидроэнергетический процесс зависит от сезонного таяния снега для обеспечения стабильной выработки в течение всего года.

Годовые и сезонные прогнозы стока для восьми речных бассейнов на западе США. Панели показывают процентные изменения среднего стока с прогнозируемым увеличением выше нулевой линии и уменьшением ниже.Щелкните изображение, чтобы увеличить его.

Ожидается, что изменение климата приведет к уменьшению количества осадков по крайней мере за один сезон во многих регионах США, что приведет к уменьшению объемов воды в ручьях и водохранилищах. На северо-западе и юго-западе ожидаемое уменьшение количества осадков, выпадающих в виде снега зимой, а также более сухие условия летом также могут уменьшить летний сток рек. Во всех регионах повышение температуры приведет к увеличению скорости эвапотранспирации, что приведет к снижению запасов поверхностной воды в реках и водохранилищах.

Повышение температуры воды и воздуха также снижает эффективность производства электроэнергии. Для теплоэлектростанций недостаток холодной воды может снизить эффективность охлаждения, уменьшая мощность производства электроэнергии. Повышение температуры воды может снизить эффективность этих электростанций на один процент: это означает сокращение по стране на 25 миллиардов кВтч ежегодно, которые необходимо будет заменить другими источниками. Повышенная температура воздуха также может повлиять на некоторые типы систем производства электроэнергии.Например, повышение температуры воздуха на 10 ° F может снизить эффективность производства электроэнергии газовой турбиной на три-четыре процента. На производство электроэнергии с помощью геотермальных источников энергии с воздушным охлаждением также может повлиять более высокая температура воздуха.

Этот раздел является выдержкой и сокращением из отчета Воздействие изменения климата в Соединенных Штатах: Третья национальная оценка климата (Глава 2: Наш изменяющийся климат, Глава 3: Водные ресурсы и Глава 4: Энергоснабжение и использование) и отчет Влияние изменения климата на производство и использование энергии в США (PDF).

Как производится электричество | Endesa

А ветер? Откуда это взялось?

Возможно, мы никогда об этом не думали. Солнце оказывает на наш мир ряд эффектов, и одно из них — ветер. Между 1% и 2% солнечной радиации , поглощаемой планетой, в конечном итоге превращается в ветер. Это связано с тем, что земная кора передает в воздух большее количество солнечной энергии, заставляя его нагреваться, становиться менее объемным и расширяться. В то же время самый холодный и тяжелый воздух, исходящий из морей, рек и океанов, приходит в движение, чтобы занять место, оставленное теплым воздухом.Эти колебания создают движущийся воздух, а ветер — не что иное, как движущийся воздух.

Каждая масса воздуха, которая перемещается из областей с высоким атмосферным давлением в области с более низким давлением со скоростью, пропорциональной разнице давления между обеими областями (чем больше разница, тем сильнее дует ветер), считается ветром.

А солнце? Как он превращается в электричество?

Энергия солнца исходит от солнечного света и тепла.Чтобы преобразовать их в энергию, необходимы листы полупроводникового металла: фотоэлементов .

Эти элементы покрыты прозрачным стеклом, которое пропускает излучение и минимизирует потери тепла, и имеют один или несколько слоев полупроводникового материала. Благодаря этим элементам они могут управлять всей солнечной энергией.

Все чаще можно увидеть солнечные батареи на крышах домов и построек. Эти панели полностью сформированы этими фотоэлектрическими элементами.

Говорят, что установка дорогая, но данные показывают, что покупка окупается , с экономией около 30% потребления, что в долгосрочной перспективе (25 лет) означает оплату от 20000 евро до евро. На 30 000 меньше, что делает его очень ценным в среднесрочной и долгосрочной перспективе.Еще одним преимуществом является то, что они не требуют особого ухода.

А как работает солнечная панель?

В основном через солнечные лучи. Они состоят из фотонов , которые достигают фотоэлектрических элементов пластины, создавая между ними электрическое поле и, таким образом, электрическую цепь. Чем ярче свет, тем больше ток электричества.

Фотоэлектрические элементы отвечают за преобразование солнечного света в электричество в форме постоянного тока с градуировкой от 380 до 800 вольт.Полученный результат можно улучшить с помощью инвертора, который отвечает за преобразование этой энергии в переменный ток , который мы используем в наших домах.